22 人工成孔灌注桩施工工艺标准

'22　人工成孔灌注桩施工工艺标准22.1　适用范围本标准规定了人工成孔灌注桩施工要求、方法和质量标准等，适用于桩直径在800㎜以上，无地下水或地下水较少的粘性土以及含少量砂、砂卵石、姜结石的粘性土层中采用，深度一般不超过20m。对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。22.2　编制依据的标准、规范GB50300－2001　建筑工程施工质量验收统一标准GB50202－2002　建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50007－2002　建筑地基基础设计规范JGJ106－2003　建筑基桩检测技术规范JGJ94－94　建筑桩基技术规范JGJ79－2002　建筑地基处理技术规程22.3　术语和符号人工成孔灌注桩：又称人工挖孔灌注桩，即采用人工挖土成孔、灌注混凝土成桩的一种基桩。22.4　施工准备22.4.1　技术准备1　熟悉施工图纸及场地的工程地质、水文地质资料，编制施工组织设计交有关技术部门审批，并将批准的施工组织设计向施工人员进行技术交底和安全交底。2根据地下水位高低，水量大小，编制水下施工方案，对地下水位高，含有流砂的场地，应采取有效的降低地下水位或排水、止水措施。3全面开挖之前，有选择地先挖试验桩孔，试孔数量不少于2个，然后分析相关土质、水文等情况，以此修正施工方案。4　开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。 22.4.2　材料准备1　按配合比要求，对所需原材料进行采购、检查、验收、入库。2　对水泥、钢筋、石子、砂子，由持证材料员和试验员按规定对其进行抽样检验，确保原材质量符合相应标准的规定。1)水泥：宜采用32.5或42.5普通硅酸盐水泥或矿渣盐水泥。2）砂：中砂或粗砂含流量不大于5％。3）石子：宜优选用卵石，最大粒径不大于导管内径地1/8～1/6和钢筋最小净距地1/4，且不宜大于40mm，颗粒级配一般采用连续级配5～31.5mm单级配16～31.5mm,或20～40mm，有条件时优先选用连续级配。4）水：应用自来水或不含有害物质洁净水。5）钢筋：钢筋级别，规格必须符合设计要求。22.4.3　施工机具准备1　一般需备有三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锤、锹、手铲、钢钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V、100W）、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带等；2　灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件及个人劳保用品应经常检查，确保完好和使用安全。22.4.4　作业条件准备1　开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除或处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。2建立混凝土搅拌站，并对混凝土强度等级、配合比、搅拌制度、操作规程等进行挂牌。3在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5㎜左右，然后再开挖。4施工人员作业要求1）试验员：须持证上岗，要求熟知材料及混凝土试块的取样规定，熟知混凝土试块的制作、养护规定，操作熟练；2）材料员：须持证上岗，要求熟知材料进场的检验、验收、入库规定； 3）计量员：应熟知计量器具的校检周期、计量精度、使用方法等规定，并掌握配合比单及其配料精度；4）搅拌机操作人员：须持证上岗，要求熟知操作规程和搅拌制度，操作熟练；5）操作工人：应经过培训，并掌握井下作业、投料、搅拌、运输、浇筑、振捣等技术、熟记安全交底内容，操作熟练。22.4.5　其他条件准备1施工所需临时用水、电源准备。2施工所需地劳动力按照实际需要和技术水平要求组织进场。22.5　施工工艺22.5.1　施工工艺流程施工工艺流程图见图22.5.1 图22.5.1 22.5.2　操作工艺1　放线定桩位及高程：依据建筑物测量控制网资料和基桩平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。桩位线定好之后，应经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。2　开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后向周边扩挖，有效控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质条件根据设计而定，一般以0.9～1.2m为宜。每挖一节，应根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直一致。3　支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。护壁模板重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。第一节护壁以高出地坪150～200㎜为宜，壁厚比下面护壁厚度增加100～150㎜，便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口。4　浇筑第一节护壁混凝土：混凝土强度等级一般为C20坍落度控制在100㎜以内采用。人工浇筑，人工捣实。浇灌完毕须经过24h后方可拆模。5　架设垂直运输架：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架可采用：木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式；要求搭设稳定、牢固。6　安装电动葫芦或卷扬机：在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦或穿卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。如果是试桩和小型桩孔，也可以用木吊架、木辘轳或人工直接借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车或翻斗车。7　安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机：在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时能直观控制桩位中心和护壁支模和中心线。井底照明应用低压电源（36V、100W）、带罩防水安全灯具。桩口上设围护栏。当桩孔深大于20m 时，应向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再打开安全盖板。8　开挖吊运第二节下节桩孔土方：从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴安全帽，地面人员应系好安全带。吊桶离开孔上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。9　先拆除第一节上节再支第二节下节护壁模板，（放附加钢筋）：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。如下面孔径缩小，应另配模板。拆模强度应达到1MPa以上。模板上口留出高度为100㎜的混凝土浇筑口。10　浇筑第二节下节护壁混凝土：混凝土用串桶运送，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。11　检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。12　逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。13　开挖扩底部分：桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按设计扩底部位的尺寸、形状自上而下削土；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5d～3.0d。扩底部位的变径尺寸为1：4。14　检查：成孔以后应对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直度、虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，办理隐蔽验收手续，并经监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察、设计单位检查签字后方可进行封底施工。 15　吊放钢筋笼：钢筋笼按设计要求配置，运输及吊装应防止扭转弯曲变形，根据规定加焊内固定筋。钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70㎜（钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一个φ20耳环，作为定位垫块）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或帮条焊），双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。16　浇筑桩身混凝土：桩身混凝土。用溜槽向桩孔内浇筑。当高度大于3m时应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m。桩孔深度超过12m时，宜采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实。一般第一步宜浇筑到扩底部位的顶面，然后浇筑上部混凝土。分层高度以捣固的工具而定，但不宜大于1.5m。水下浇灌应按水下浇灌混凝土的规定施工。17　混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上的插筋应保证设计尺寸，垂直插入。22.5.3　关键要求1　施工前应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、检测手段（包括仪器、方法）也应检查。2　施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼，灌注混凝土等进行全过程检查，应复验孔底持力层土（岩）性。嵌岩桩应有桩端持力层的岩性报告。3　施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。22.5.4　季节性施工要求1　冬期当温度低于0℃以下浇筑混凝土时应采取加热保温措施。浇筑入模的温度应由冬施方案确定。在桩顶未达到设计强度50%以前不得受冻。当夏季气温高于30℃时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。2　雨天不宜进行人工挖桩孔的施工。如确需施工时，现场应做好排水及防雨措施，严防雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。22.6　质量控制 22.6.1　主控项目1钢筋笼主筋间距及长度应符合表22.6.1-1地规定。表22.6.1-1　混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目主筋间距±10用钢尺量长度±100用钢尺量2　混凝土灌注桩质量检验主控项目见表22.6.1-2。其中表22.6.1-2　混凝土灌注桩质量检验标准检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目桩位㎜50基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心孔深㎜+300只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度桩体质量检验按基桩检测技术规范，如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50㎝按基桩检测技术规范混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范桩体质量检验：混凝土强度及承载力检验方法及要求如下：1）桩体质量：应用动力法检测，或钻芯取样至桩尖下500㎜。符合设计要求，按设计要求方法检测。设计为甲级地基或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量为总数的30%，且不少于20根；其他桩不少于总数的20%，且不少于10根；对地下水位以上且终孔后经过核查的灌注桩。检查不少于总数的10%。且不少于10根。每个柱子承台下不少于1根。2）混凝土强度：每50m3及不足50m3 取一组试块，每根桩应有一组试块。强度符合设计要求。3）承载力：设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静荷载试验，数量不少于总桩数1%，且不少于3根。总桩数少于50根时，为2根。其他桩应用高应变动力检测。对地质条件、桩型，成桩工艺相同、同一单位施工的桩基，检验桩数不少于总桩数的2%，且不少于5根。静载荷试验，高应变动力检测方法。检查检验报告。22.6.2　一般项目1　混凝土灌注桩钢筋笼质量应符合表26.6.2-1的要求。2　混凝土灌注桩质量检验一般项目应符合表26.6.2-2的要求表22.6.2-1　混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准检查项目允许偏差或允许值检查方法一般项目钢筋材质检验设计要求抽样送检箍筋间距±20用钢尺量直径±10用钢尺量表22.6.2-2　混凝土灌注桩质量检验标准检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值一般项目垂直度%<0.5测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球桩径㎜+50井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度泥浆比重（粘土或砂性土中）1.15～1.20用比重计测，清孔后在距孔底50㎝处取样泥浆面标高（高于地下水位）m0.5～1.0目测 沉渣厚度：端承桩摩擦桩㎜≤50≤150用沉渣仪或重锤测量混凝土坍落度水下灌注干施工㎜160～22070～100坍落度仪钢筋笼安装深度㎜±100用钢尺量混凝土充盈系数＞1检查每根桩的实际灌注量桩顶标高㎜+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体22.7　成品保护22.7.1　已挖好的桩孔应用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落。不得用草袋、塑料布虚掩。22.7.2　已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防塌孔。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。22.7.3　桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。挖出的泥土应集中堆放或及时运走，孔口周边1m范围内不得堆放泥土。22.7.4　保护好已成型的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。22.7.5　钢筋笼不应被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮。22.7.6　桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。22.7.7　施工过程中妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。22.8　应注意的质量问题22.8.1　 孔底虚土过多：成孔完毕，应及时将混凝土浇注完毕，或及时盖好孔口，并防止在盖板上过车、行人。操作中应及时清理虚土和事先把孔口积土清净。22.8.2　塌孔：注意土质变化，遇有砂卵石或流砂、流塑淤泥、上层滞水渗漏，应立即采取降水措施。22.8.3　缩径：熟悉地质勘探资料、地下水位情况，作出确实可行的成孔方案。认真控制拔管速度。在拔管过程中、应采用浮标观测每500～1000㎜高度内混凝土用量，换算出桩的灌注直径，发现缩径，及时处理。22.8.4　钢筋笼变形：钢筋笼在制作成型堆放、运输、起吊、入孔等过程中，应严格按规定的技术规程和操作规程作业。22.8.5　钢筋下沉：将钢筋或钢筋笼放入桩孔后，应在上部用木棍将钢筋或钢筋笼架起固定，使相邻桩振动时钢筋或钢筋笼不致下沉。22.8.6　灌注桩达不到最终控制的要求：充分分析工程地质条件，了解硬夹层变化情况，应预先采取措施，防止不能穿过硬夹层；对地下障碍物则必须先清理干净。22.8.7　桩顶标高不准：混凝土浇注到桩顶时，应随时测量，严格控制顶部标高，以免过多的截桩。22.9　环保及安全措施22.9.1　环保措施1　砂、石、水泥的投料人员应戴口罩，防止粉尘污染。2　振动器的操作人员应穿绝缘胶鞋和配戴绝缘胶皮手套。3　砂、石、水泥应统一堆放，并应有防尘措施。4　因混凝土搅拌而产生的污水应经过滤后排入指定地点。5　混凝土搅拌机的运行噪声应控制在当地有关部门的规定范围内。6　混凝土搅拌、使用现场及运输途中遗漏的混凝土应及时回收处理。22.9.2　安全措施1　开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在塌孔处用砌砖、钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免塌孔。2　孔内应设置应急软爬梯供人员上下井，使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁缘上下，电动葫芦宜用按钮式开关，使用前应检验其安全起吊能力。 3　每日开工前应检测井下有无有毒、有害气体，并应有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时，应设专门向井下送风的设备，风量不得少于25L/s。4　孔口四周应设置护栏，一般加0.8m高围栏围护。5　挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。6　施工现场的一切电源、电路的安装和拆除应由持证电工操作；电器应严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电应分闸，不得一闸多用。孔上电缆应架空2.0m以上，不得拖地和埋压土中，孔内电缆、电线应有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－88）的规定。22.10　质量记录本标准应形成以下质量记录：04-B1019　技术交底记录；B1008施工组织设计；C1117.桩位位放线记录；C1402.C1403钢筋复验报告；C1406C1407水泥复验报告；C1412砂检验报告C1413石检验报告C1130.C1131灌注桩施工记录。C1414混凝土配合比通知单。C1415混凝土试块抗压强度试验报告。A1032　混凝土灌注桩工程检验批质量验收记录；A1031　混凝土灌注桩（钢筋笼）工程检验批质量验收记录；水泥的出厂合格证及复验证明；钢筋的出厂证明、合格证，以及钢筋试验单；桩位测量放线图、桩位竣工平面图；钢筋及桩孔隐蔽验收记录单； 以上质量记录按陕西省建筑工程施工质量验收配套表格中的表样填写，无相应表格可按规定的内容自制表格填写。当建设工程监督单位另有要求时，可按规定执行。'